JP4091156B2 - コンベアベルトの縦裂検出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、使用中のコンベアベルトに生じた縦裂を検出するコンベアベルトの縦裂検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鉱石等の被運搬物を搬送する場合、大型のコンベアベルトが用いられている。このようなコンベアベルトで鉱石等を運搬する場合、コンベアベルトに鉱石を投入落下させた際、或いは搬送時に鉱石の突起などによってコンベアベルトに傷が付いたり縦裂が生じることが多々あった。
【０００３】
このようにコンベアベルトに縦裂を生じると、搬送作業に支障を生じるばかりか、多大な損害を被ることになる。
【０００４】
このため、コンベアベルトには縦裂を検出する縦裂検出装置が備えられている。このようなコンベアベルトの縦裂検出としては外装式、内装式等種々のものが知られている。
【０００５】
図２は、前述した内装式縦裂検出装置の一例を示す構成図である。図において、１はコンベア装置で、駆動プーリ２、従動プーリ３、これらの駆動プーリ２と従動プーリ３に架け渡されたコンベアベルト４、及び駆動プーリ２を回転させる電動機５から構成されている。
【０００６】
また、コンベアベルト４には、図３に示すように、その長手方向に所定の等間隔をあけて複数の被検出体が埋設されている。被検出体は、例えばコイル６ａとコンデンサ６ｂとからなる共振回路６から構成され、コイル６ａを形成する導電線の一部はコンベアベルト４の幅方向に延ばしてコンベアベルト４内に埋設されている。この共振回路６の共振周波数は、約６５０ＫＨｚに設定されている。
【０００７】
さらに、駆動プーリ２にはエンコーダ７が設けられており、このエンコーダ７からは所定の回転数ごとにパルス信号が出力される。また、このパルス信号の出力タイミングは、コンベアベルト４に埋設された共振回路６の移動に同期して設定されている。
【０００８】
一方、コンベアベルト４の下方には、３つの検出部８ａ乃至８ｃが固定して配設され、これらの検出部８ａ乃至８ｃは図４に示すようにコンベアベルト４の幅方向に少しずつずらして配置されている。
【０００９】
これらの検出部８ａ乃至８ｃにはそれぞれ、図５に示すようにアンテナコイル８１、発振回路８２、判定回路８３が備えられ、発振回路８２からはアンテナコイル８１に約６５０ＫＨｚの周波数を有する交流信号が供給されている。また、判定回路８３は、発振回路８２からアンテナコイル８１に供給される交流信号Ａと、エンコーダ７から出力されるタイミングパルス信号ＴＰとを入力し、これらの信号に基づいて共振回路６の異常の有無を判定し、異常があった際に異常信号Ｄを出力する。
【００１０】
前述の構成よりなるコンベアベルトの縦裂検出装置によれば、コンベアベルト４に縦裂が生じていないときは、各共振回路６は正常に動作し、検出部８ａ乃至８ｃ上に共振回路６が位置したときに、アンテナコイル８１と共振回路６が電磁結合する。これにより、アンテナコイル８１から放射されるエネルギーが共振回路６に吸収されるため、アンテナコイル８１に供給される交流信号のレベルが低下するので、共振回路６の正常が確認される。
【００１１】
また、落下物の突起等によって使用中のコンベアベルト４に縦裂が生じた場合には、コンベアベルト４内に埋設された共振回路６のコイル６ａを構成する導電線が切断され、共振回路６が動作しなくなるので、アンテナコイル８１から放射されるエネルギーが共振回路６に吸収されることがない。このため、アンテナコイル８１に供給される交流信号のレベルが低下しないので、共振回路６の異常が検出される。これによりコンベアベルトの縦裂が検出される。このようにコンベアベルト４の縦裂が検出されると、判定回路８３から電動機５に対して異常信号Ｄが出力され、電動機５が停止される。
【００１２】
さらに、コンベアベルト４が搬送中にその幅方向にずれることがあるが、前述したように複数の検出部８ａ乃至８ｃが配置されているので、共振回路６の状態を確実に検出することができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来のコンベアベルトの縦裂検出装置によれば、アンテナコイル８１から放射されるエネルギーが共振回路６に吸収され、アンテナコイル８１に供給される交流信号のレベルが低下したことを検出することにより、共振回路６の正常が確認されるため、感度が低いため、前記交流信号のレベル低下が不十分となって誤動作を生ずることが多々あり、安定性に欠けるという問題点があった。
【００１４】
本発明の目的は上記の問題点に鑑み、誤動作の発生を低減し安定した縦裂検出を行えるコンベアベルトの縦裂検出装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するために請求項１では、ベルトの幅方向に延びる導電線を含むループコイルを有する複数の被検出体が埋設されたコンベアベルトを備え、前記被検出体のループコイルが切断されたことによって前記コンベアベルトの縦裂を検出するコンベアベルトの縦裂検出装置において、相互誘導を生ずる所定の距離をおいて配置された発信コイルとセンスコイルとを有し、前記センスコイルはコイル巻回面が垂直となるように配置されると共に、前記発信コイルは前記センスコイルのコイル巻回面が該発信コイルのコイル中央部に位置し且つ該発信コイルのコイル巻回面が水平になるように配置され、前記コンベアベルトのベルト面に対向して設けられたアンテナ部と、所定の振幅を有する所定周波数の交流信号を基準信号として発振する発振手段と、前記発信コイルに対して前記基準信号に基づくドライブ信号を供給する駆動手段と、前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在する情報を得る存在検知手段と、前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在する情報と前記センスコイルに誘起される交流信号のレベルとに基づいて、前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在するときに前記センスコイルに誘起される交流信号のレベル変化が所定値以下のとき、前記被検出体のループコイルが切断されているとして検出する切断検出手段とを設けたコンベアベルトの縦裂検出装置を提案する。
【００１６】
該コンベアベルトの縦裂検出装置によれば、発振手段によって発信された基準信号は駆動手段によってドライブ信号とされて発信コイルに供給される。これにより、発信コイルからはドライブ信号に基づく磁束が発生し、該磁束はセンスコイルに交差して、センスコイルには相互誘導作用に基づく誘導起電力、即ち前記基準信号と同じ周波数の交流信号が発生する。
【００１７】
コンベアベルトに設けられた被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在しないとき若しくはアンテナ部から所定距離内に存在する被検出体のループコイルが切断されているときは、該被検出体によるアンテナ部への影響はほぼ皆無となり前記センスコイルには前記相互誘導作用に基づく交流信号が発生する。
【００１８】
また、前記ループコイルが切断されていない被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在するとき、即ち該被検出体がアンテナ部から所定距離内を通過するときには、該被検出体のループコイルと発信コイルとの間に相互誘導作用が生じて発信コイルから輻射されるエネルギーが被検出体に吸収され、前記センスコイルに誘起する交流信号のレベル（振幅）が急激に低下する。
【００１９】
従って、切断検出手段により、前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在する情報と前記センスコイルに誘起される交流信号のレベルとに基づいて、前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在するときに前記センスコイルに誘起される交流信号のレベル変化が所定値以下のとき、前記被検出体のループコイルが切断されているものとして検出される。
【００２０】
また、請求項２では、請求項１記載のコンベアベルトの縦裂検出装置において、前記切断検出手段は、前記センスコイルに誘起される交流信号とバランス信号を混合して出力する混合手段と、該混合手段によって混合された混合信号の信号レベルの絶対値を検出すると共に、該混合信号の位相を検出する位相検出手段と、該位相検出手段によって検出された位相と信号レベルの絶対値に基づいて、該位相とほぼ１８０度異なった位相を有すると共に、該絶対値とほぼ同じ信号レベルを有する信号を生成し、該信号を所定時間遅らせて前記バランス信号として出力するバランス信号生成手段と、前記位相検出手段によって検出された信号レベルの絶対値が所定の閾値以上のときに検出信号を出力する検出信号出力手段と、前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在し、且つ前記検出信号が出力されないときに、前記被検出体のループコイルが切断されていると判定する切断判定手段とを備えているコンベアベルトの縦裂検出装置を提案する。
【００２１】
該コンベアベルトの縦裂検出装置によれば、位相検出手段によって、混合信号の信号レベルの絶対値及び位相が検出され、該位相検出手段によって検出された位相と信号レベルの絶対値に基づいて、バランス信号生成手段により、該位相とほぼ１８０度異なった位相を有し、且つ該絶対値とほぼ同じ信号レベルを有する信号が生成され、該信号は所定時間遅らせてバランス信号として出力される。
【００２２】
該バランス信号は、混合手段によってセンスコイルに誘起される交流信号と混合されて、前記混合信号として出力される。これにより、前記センスコイルに誘起される交流信号のレベルに急激な変化が生じなければ、該交流信号に対するバランス信号による相殺作用によって、混合信号のレベル（振幅）は０レベルに近い値となる。
【００２３】
ここで、コンベアベルトに設けられた被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在しないとき若しくはアンテナ部から所定距離内に存在する被検出体のループコイルが切断されているときは、該被検出体によるアンテナ部への影響はほぼ皆無となるので、前記センスコイルには前記相互誘導作用に基づく交流信号が発生し、該交流信号のレベルに急激な変化は現れない。
【００２４】
また、前記ループコイルが切断されていない被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在するときには、該被検出体のループコイルと発信コイルとの間に相互誘導作用が生じて発信コイルから輻射されるエネルギーが被検出体に吸収され、前記センスコイルに誘起する交流信号のレベル（振幅）が急激に低下する。
【００２５】
センスコイルに誘起する交流信号のレベルが急激に低下すると、該交流信号に対する前記バランス信号の相殺作用が崩れて、前記混合信号のレベルが急激に増加する。
【００２６】
従って、ループコイルが切断されていない被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在するとき、即ち該被検出体がアンテナ部から所定距離内を通過するときに、前記位相検出手段によって検出された信号レベルの絶対値が閾値以上となり、検出信号出力手段によって検出信号が出力される。
【００２７】
これにより、存在検知手段による前記アンテナ部から所定距離内における前記被検出体の存在情報に基づいて、前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在し、且つ前記検出信号が出力されないときに、切断判定手段によって、前記被検出体のループコイルが切断されていると判定される。
【００２８】
また、請求項３では、請求項１又は２記載のコンベアベルトの縦裂検出装置において、前記発信コイル及びセンスコイルは、前記コンベアベルトの幅方向に延ばして配置されているコンベアベルトの縦裂検出装置を提案する。
【００２９】
該コンベアベルトの縦裂検出装置によれば、アンテナ部における発信コイル及びセンスコイルが、前記コンベアベルトの幅方向に延ばして配置されているため、コンベアベルトの横揺れが生じても、被検出体のループコイルと発信コイルとの間の相互誘導作用を得ることができる。
【００３０】
また、請求項４では、ベルトの幅方向に延びる導電線を含むループコイルを有する複数の被検出体が埋設されたコンベアベルトを備え、前記被検出体のループコイルが切断されたことによって前記コンベアベルトの縦裂を検出するコンベアベルトの縦裂検出装置において、相互誘導を生ずる所定の距離をおいて配置された発信コイルとリファレンスコイルとセンスコイルとを有し、前記センスコイルはコイル巻回面が垂直となるように配置されると共に、前記発信コイルは前記センスコイルのコイル巻回面が該発信コイルのコイル中央部に位置し且つ該発信コイルのコイル巻回面が水平になるように配置され、前記コンベアベルトのベルト面に対向して設けられたアンテナ部と、所定の振幅を有する所定周波数の交流信号を基準信号として発振する発振手段と、前記発信コイルに対して前記基準信号に基づくドライブ信号を常時供給する発信コイル駆動手段と、前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在しないときに、前記ドライブ信号により発信コイルから発生する磁束によって前記センスコイルに生じる相互誘導起電力をほぼ相殺する相互誘導起電力をセンスコイルに生じさせる磁束を発生するように、前記リファレンスコイルに前記基準信号に基づくリファレンス信号を常時供給するリファレンスコイル駆動手段と、前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在する情報を得る存在検知手段と、前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在する情報と前記センスコイルに誘起される交流信号のレベルとに基づいて、前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在し且つ前記センスコイルに誘起される交流信号のレベルが所定の閾値以下であるとき、前記被検出体のループコイルが切断されているとして検出する切断検出手段とを設けたコンベアベルトの縦裂検出装置を提案する。
【００３１】
該コンベアベルトの縦裂検出装置によれば、発振手段によって発信された基準信号は発信コイル駆動手段によってドライブ信号とされて発信コイルに供給される。さらに、リファレンスコイル駆動手段によって、前記基準信号に基づくリファレンス信号がリファレンスコイルに供給される。
【００３２】
これにより、発信コイルからはドライブ信号に基づく磁束が発生し、該磁束はセンスコイルに交差する。さらに、リファレンスコイルからはリファレンス信号に基づく磁束が発生し、該磁束はセンスコイルに交差する。
【００３３】
ここで、前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在しないときに、前記ドライブ信号によって発信コイルから発生する磁束によって前記センスコイルに生じる相互誘導起電力をほぼ相殺する相互誘導起電力をセンスコイルに生じさせる磁束を発生するように、前記リファレンスコイルに前記リファレンス信号が常時供給されているため、前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在しないとき、或いはアンテナ部から所定距離内に存在する被検出体のループコイルが切断されているときは、センスコイルに生じる誘導起電力のレベルは０レベルに近い値となる。
【００３４】
また、前記ループコイルが切断されていない被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在するとき、即ち該被検出体がアンテナ部から所定距離内を通過するときには、該被検出体のループコイルと発信コイル或いはリファレンスコイルとの間に相互誘導作用が生じて、発信コイル或いはリファレンスコイルから輻射されるエネルギーが被検出体に吸収され、前記センスコイルにおける誘導起電力の相殺のバランスが崩れ、センスコイルには誘起する誘導起電力のレベル（振幅）が急激に増加する。
【００３５】
従って、切断検出手段により、前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在する情報と前記センスコイルに誘起される交流信号のレベルとに基づいて、前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在するときに前記センスコイルに誘起される交流信号のレベル変化が所定値以下のとき、前記被検出体のループコイルが切断されているものとして検出される。
【００３６】
また、請求項５では、請求項４記載のコンベアベルトの縦裂検出装置において、前記発信コイルとリファレンスコイルとセンスコイルは、前記コンベアベルトの幅方向に延ばして配置されているコンベアベルトの縦裂検出装置を提案する。
【００３７】
該コンベアベルトの縦裂検出装置によれば、アンテナ部における発信コイル及びセンスコイルが、前記コンベアベルトの幅方向に延ばして配置されているため、コンベアベルトの横揺れが生じても、被検出体のループコイルと発信コイル及びリファレンスコイルとの間の相互誘導作用を得ることができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。図１は、本発明の第１の実施形態のコンベアベルトの縦裂検出装置を示す構成図である。図において、前述した従来例と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、第１の実施形態と従来例との相違点は、従来例における検出部８ａ乃至８ｃに代えてアンテナユニット１０（１０ａ，１０ｂ）を設けると共に、判定ユニット２０をコンベア装置１から所定距離だけ離して配置したことにある。
【００３９】
即ち、アンテナユニット１０（１０ａ，１０ｂ）は、例えばコンベアベルト４の始端部上に設けられたホッパ９の直後にコンベアベルト４の下部に所定距離離して配設され、２つのアンテナユニット１０ａ，１０ｂはコンベアベルト４の長手方向に並設されている。故障に備えて２つのアンテナユニット１０ａ，１０ｂを並設させたが１つのみを配設しても良い。
【００４０】
また、アンテナユニット１０ａ，１０ｂのそれぞれは、例えば図６に示すように、幅２３ｃｍ、長さ４４ｃｍ、高さ２２ｃｍ程度の大きさをなし、その上段部には屋根型形状の絶縁物筐体１１内にアンテナ部１２を備え、下段部には直方体形状の金属筐体１３内にアンプ部１４が設けられている。さらに、金属筐体１３の両側には、アンテナユニット１０を固定設置するための固定用Ｌ字部材１５ａ，１５ｂが設けられている。
【００４１】
アンテナユニット１０の上段部を屋根型形状とすることにより、コンベアベルト４からの落下物の堆積を防止し、常に正常なベルト縦裂検出を行えるようにしている。
【００４２】
この絶縁物筐体１１内には、図７に示すように発信コイル１２ａ及びセンスコイル１２ｂが収納されている。発信コイル１２ａ及びセンスコイル１２ｂのそれぞれは筐体１１にほぼ対応した形状、即ち長方形或いは楕円形状に形成され、センスコイル１２ｂは絶縁物筐体１１の幅方向中央に、コイル面がほぼ垂直になるように配置され、発信コイル１２ａはその中央部を絶縁物筐体１１の幅方向の中央に一致させてセンスコイル１２ｂの両側に広がりほぼ水平になるように配置されている。
【００４３】
アンテナユニット１０を設置する際、コンベアベルト４の幅方向にユニットが延びるように、また、発信コイル１２ａのコイル面が共振回路６のコイル６ａのコイル面に平行になるように配置することが好ましい。これにより、コンベアベルト４の横揺れが生じても正常な検出動作を行えると共に、検出感度をさらに高めることができる。
【００４４】
アンプ部１４は、図８に示すように、発信部３０、検出部４０、入出力部５０、及び電源回路６０から構成されている。
【００４５】
発信部３０は、基準発振回路３１、発信監視回路３２、波形整形回路３３、及び駆動アンプ３４からなり、基準発振回路３１は約６５０ＫＨｚの交流信号Ｖ１を基準信号として発生させる。
【００４６】
発信監視回路３２は、基準発振回路３１から正常に交流信号Ｖ１が発生されているか否かを監視し、交流信号Ｖ１の発生が停止している間に異常信号ＡＬを出力し続ける。例えば、発信監視回路３２は、コンパレータ及び自走カウンタ回路等から構成され、コンパレータによって交流信号Ｖ１が所定の閾値をクロスしたときにパルス信号を出力し、このパルス信号によって自走カウンタ回路をクリアする。また、自走カウンタ回路は交流信号Ｖ１の周期でクリアされないときにフルカウントで停止して異常信号ＡＬを出し続ける。
【００４７】
波形整形回路３３は、交流信号Ｖ１のノイズ成分を除去して駆動アンプ３４に出力する。
【００４８】
駆動アンプ３４は、波形整形回路３３によってノイズ成分が除去された交流信号Ｖ１を増幅して発信コイル１２ａに供給する。
【００４９】
検出部４０は、フィルタ回路４１、混合回路４２、自動利得制御（以下、ＡＧＣと称する）回路４３、ＡＧＣ制御回路４４、入力アンプ４５、同期整流回路４６、自動バランス回路４７、信号抽出回路４８、及びコンパレータ４９から構成されている。
【００５０】
フィルタ回路４１は、センスコイル１２ｂに誘起した誘導起電力のうちの約６５０ＫＨｚを中心とする所定帯域内の周波数の交流信号Ｖ２を通過させる。
【００５１】
混合回路４２は、フィルタ回路４１から出力される交流信号Ｖ２と自動バランス回路４７から出力される交流信号Ｖ３とを混合して、信号Ｖ４として出力する。
【００５２】
ＡＧＣ回路４３は、信号Ｖ４を入力し、ＡＧＣ制御回路４４から入力する制御信号に基づいて、信号Ｖ４の信号レベルが変化しても検出に適正な信号Ｖ５を出力するように、増幅率を自動制御しながら信号Ｖ４を増幅して信号Ｖ５を出力する。
【００５３】
ＡＧＣ制御回路４４は、入力アンプ４５の出力信号Ｖ５と信号抽出回路４８の出力信号Ｖ８を入力し、これらの信号のレベルが適正なものになるようにＡＧＣ回路４３を制御する制御信号ＣＳをＡＧＣ回路４３に出力する。
【００５４】
入力アンプ４５は、ＡＧＣ回路４３の出力信号Ｖ５を増幅した信号Ｖ６を出力する。
【００５５】
同期整流回路４６は、図９に示すように、信号Ｖ６（交流信号）の絶対値Ｖi と、交流信号Ｖ１の位相を基準とした信号Ｖ６の位相θを検出すると共に、交流信号Ｖ１のベクトルをＸ軸に対応させたときの交流信号Ｖ６のＸ成分及びＹ成分を求めて、これらを自動バランス回路４７に出力する。ここで、交流信号Ｖ６のＸ成分及びＹ成分は、次の（１）（２）式によって表され、式中のＫは定数である。
Ｘ＝Ｋ（Ｖi）COSθ …（１）
Ｙ＝Ｋ（Ｖi）SINθ …（２）
さらに、同期整流回路４６は、入力信号Ｖ６を信号Ｖ７として出力する。
【００５６】
自動バランス回路４７は、図１０に示すように、同期整流回路４６から入力したＸ成分及びＹ成分並びに基準発振回路３１から入力した基準信号Ｖ１に基づいて、フィルタ４１の出力信号Ｖ２をほぼ相殺する信号Ｖ３を生成して出力する。信号Ｖ３を生成する際に、自動バランス回路４７は、同期整流回路４６から入力したＸ成分及びＹ成分、即ち前記（１）（２）式で表されるＸ，Ｙ成分のそれぞれを、次の（３）（４）式に示すように積分する。これにより、信号Ｖ６の位相と１８０度異なった位相をもつ信号Ｖo を生成し、これを信号Ｖ３とする。
Ｘ’＝−Ｋ’∫Ｘdt …（３）
Ｙ’＝−Ｋ’∫Ｙdt …（４）
ここで、Ｋ’は定数である。また、積分における時定数を変化させることにより、信号Ｖ３を遅延させることができ、ここでは信号Ｖ３に１／１０周期程の遅延を与えている。
【００５７】
信号抽出回路４８は、信号Ｖ７を入力し、信号Ｖ７を全波整流し、その絶対値Ｖi を表す信号Ｖ８を出力する。
【００５８】
コンパレータ４９は、信号Ｖ８を入力し、信号Ｖ８のレベル（絶対値Ｖi ）と予め設定されている閾値とを比較し、信号Ｖ８のレベルが閾値を越えたときにパルス信号Ｖ９（検出信号）を出力する。
【００５９】
入出力部５０は、出力回路５１，５２、複数のサージアブソーバからなるサージアブソーバ回路５３、及び入出力コネクタ５４から構成されている。
【００６０】
出力回路５１は、例えばフォトカプラ及びトランジスタ等から構成され、入力したパルス信号Ｖ９を、信号Ｖ９とは絶縁されたオープンコレクタの検出信号ＰＬとして、サージアブソーバ回路５３及びコネクタ５４を介して判定ユニット２０に出力する。
【００６１】
出力回路５２は、出力回路５１と同様に、例えばフォトカプラ及びトランジスタ等から構成され、入力した異常信号ＡＬを。信号ＡＬとは絶縁されたオープンコレクタの異常信号ＡＴとして、サージアブソーバ回路５３及びコネクタ５４を介して判定ユニット２０に出力する。
【００６２】
電源回路６０は、判定ユニット２０から送電されたＤＣ電源をコネクタ５４及びサージアブソーバ回路５３を介して入力し、発信部３０、検出部４０、入出力部５０の各構成回路に供給する。
【００６３】
判定ユニット２０は、図１１に示すように、入出力部２１，２２，２３、ＣＰＵからなる演算処理部２４，２５、警報発生部２６，２７、及び電源部２８から構成されている。
【００６４】
入出力部２１は、コネクタ211 、複数のサージアブソーバからなるサージアブソーバ回路212 、入力回路213,214 から構成されている。入力回路213 は、例えばフォトカプラ等から構成され、一方のアンテナユニット１０ａから出力された検出信号ＰＬをコネクタ211 及びサージアブソーバ回路212 を介して入力し、信号ＰＬとは電気的に絶縁された信号ＰＬ１として演算処理部２４に出力する。
【００６５】
入力回路214 は、入力回路213 と同様に、例えばフォトカプラ等から構成され、一方のアンテナユニット１０ａから出力された異常信号ＡＴをコネクタ211 及びサージアブソーバ回路212 を介して入力し、信号ＡＴとは電気的に絶縁された信号ＡＴ１として演算処理部２４に出力する。
【００６６】
入力回路223 は、例えばフォトカプラ等から構成され、他方のアンテナユニット１０ｂから出力された検出信号ＰＬをコネクタ221 及びサージアブソーバ回路222 を介して入力し、信号ＰＬとは電気的に絶縁された信号ＰＬ２として演算処理部２５に出力する。
【００６７】
入力回路224 は、入力回路223 と同様に、例えばフォトカプラ等から構成され、他方のアンテナユニット１０ｂから出力された異常信号ＡＴをコネクタ221 及びサージアブソーバ回路222 を介して入力し、信号ＡＴとは電気的に絶縁された信号ＡＴ２として演算処理部２５に出力する。
【００６８】
入出力部２３は、コネクタ231 、サージアブソーバ232 、入力回路233 から構成され、入力回路233 は、駆動プーリ２に設けられたエンコーダ７から出力されるパルス信号Ｐを、この信号Ｐとは電気的に絶縁された信号Ｐ’として演算処理部２４，２５に出力する。
【００６９】
演算処理部２４は、予め設定されたプログラムに従って動作する周知のＣＰＵから構成され、入出力部２１から信号ＰＬ１と信号ＡＴ１を入力すると共に、入出力部２３からパルス信号Ｐ’を入力し、パルス信号Ｐ’の入力タイミングに同期して信号ＰＬ１（パルス信号）が入力しなかったときに、コンベアベルト４に縦裂が生じてコンベアベルト４内に埋設された共振回路６のコイル６ａを構成する導電線が切断されたものとして、警報発生部２６を駆動して警報を発生する。さらに、演算処理部２４は、異常信号ＡＴ１が入力されたときに、アンテナユニット１０ａの基準発振回路３１の発振が停止したものとして、警報発生部２６を駆動して警報を発生する。
【００７０】
演算処理部２５は、予め設定されたプログラムに従って動作する周知のＣＰＵから構成され、入出力部２２から信号ＰＬ２と信号ＡＴ２を入力すると共に、入出力部２３からパルス信号Ｐ’を入力し、パルス信号Ｐ’の入力タイミングに同期して信号ＰＬ２（パルス信号）が入力しなかったときに、コンベアベルト４に縦裂が生じてコンベアベルト４内に埋設された共振回路６のコイル６ａを構成する導電線が切断されたものとして、警報発生部２７を駆動して警報を発生する。さらに、演算処理部２５は、異常信号ＡＴ２が入力されたときに、アンテナユニット１０ｂの基準発振回路３１の発振が停止したものとして、警報発生部２７を駆動して警報を発生する。
【００７１】
警報発生部２６，２７のそれぞれは、ブザー及び複数の異なる色のランプを備え、演算処理部２４，２５から入力した駆動信号によってブザーを鳴動させるとと共に、警報の種類、即ちコンベアベルトに縦裂が生じたときの警報か、或いはアンテナユニット１０の基準発振回路３１が停止したときの警報かによって異なる色のランプを点灯する。
【００７２】
電源部２８は、入出力部２１，２２，２３を構成する各回路及び演算処理部２４，２５並びに警報発生部２６，２７に電源を供給すると共に、入出力部２１，２２を介してアンテナユニット１０ａ，１０ｂのそれぞれに対してＤＣ電源を供給する。
【００７３】
次に、前述の構成よりなる第１の実施形態の動作を図１２に示すタイミングチャートに基づいて説明する。アンテナユニット１０ａ，１０ｂでは、常に発振部３０から発信コイル１２ａに交流信号が供給されており、これにより発信コイル１２ａの周囲には電磁界が発生している。この電磁界はセンスコイル１２ｂに交差し、センスコイル１２ｂには相互誘導作用によって基準信号Ｖ１と同等のレベル及び周期をもった交流信号Ｖ２が発生する。
【００７４】
また、同期整流回路４６によって、信号Ｖ５（混合信号）の信号レベルの絶対値及び位相が検出され、この位相と信号レベルの絶対値に基づいて、自動バランス回路４７により、この位相とほぼ１８０度異なった位相を有し、且つこの絶対値とほぼ同じ信号レベルを有する信号Ｖ３が生成され、この信号Ｖ３は所定時間遅延されて出力される。
【００７５】
信号Ｖ３は、混合回路４２によってセンスコイル１２ｂに誘起される交流信号Ｖ２と混合されて混合信号Ｖ４として出力される。これにより、センスコイル１２ｂに誘起される交流信号Ｖ２のレベルに急激な変化が生じなければ、交流信号Ｖ２に対するバランス信号Ｖ３による相殺作用によって、混合信号Ｖ４のレベル（振幅）は０レベルに近い値となる。
【００７６】
一方、コンベア装置１が動作していると、正常時においては、エンコーダから出力されるタイミングパルス信号Ｐに同期して、このタイミングでアンテナユニット１０ａ，１０ｂの上部をコンベアベルト４内に埋設された共振回路６が通過する。
【００７７】
ここで、コンベアベルト４に設けられた共振回路６がアンテナユニット１０ａ，１０ｂから所定距離内に存在しないとき、若しくはアンテナユニット１０ａ，１０ｂから所定距離内に存在する共振回路６のループコイル６ａがコンベアベルト４の縦裂によって切断されているときは、共振回路６による発信コイル１２ａとセンスコイル１２ｂとの間の電磁結合への影響はほぼ皆無となるので、図１２の（ａ）に示すように、センスコイル１２ｂには発信コイル１２ａとの相互誘導作用に基づく交流信号Ｖ２が発生し、交流信号Ｖ２のレベルに急激な変化は現れないため、混合信号Ｖ４はほぼ０レベルに近い状態となっている。
【００７８】
また、ループコイル６ａが切断されていない共振回路６がアンテナユニット１０ａ，１０ｂから所定距離内に存在するとき、即ち共振回路６がアンテナユニット１０ａ，１０ｂの上部を通過するときには、図１２の（ｂ）に示すように、共振回路６のループコイル６ａと発信コイル１２ａとの間に相互誘導作用が生じて発信コイル１２ａから輻射されるエネルギーが共振回路６に吸収され、センスコイル１２ｂに誘起する交流信号Ｖ２のレベル（振幅）が急激に低下する。
【００７９】
センスコイル１２ｂに誘起する交流信号Ｖ２のレベルが急激に低下すると、交流信号Ｖ２に対するバランス信号Ｖ３の相殺作用が崩れて、混合信号Ｖ４のレベルが急激に増加する。
【００８０】
従って、ループコイル６ａが切断されていない共振回路６がアンテナユニット１０ａ，１０ｂから所定距離内に存在するとき、即ち共振回路６がアンテナユニット１０ａ，１０ｂから所定距離内を通過するときに、同期整流回路４６によって検出された信号レベルの絶対値Ｖi （信号Ｖ７、Ｖ８の絶対値）がコンパレータ４９の閾値以上となり、パルス信号Ｖ９（検出信号ＰＬ）が出力される。
【００８１】
これにより、判定ユニット２０では、タイミングパルスＰ（Ｐ’）に基づいて、共振回路６がアンテナユニット１０ａ，１０ｂから所定距離内に存在し、且つ検出信号ＰＬ１、ＰＬ２が出力されないときに、共振回路６のループコイル６ａが切断されていると判定して、即ちコンベアベルト４に縦裂が生じたと判定して警報を発生する。
【００８２】
また、アンテナユニット１０ａ，１０ｂにおいて、基準発振回路３１の発振が停止したときには、異常信号ＡＴが出力され、判定ユニット２０によって警報が発生される。
【００８３】
従って、共振回路６がアンテナユニット１０ａ，１０ｂから所定距離内に存在していることを表すタイミングパルスＰとセンスコイル１２ｂに誘起される交流信号Ｖ２のレベルとに基づいて、高感度に且つ安定性を保って共振回路６のループコイル６ａの切断、即ちコンベアベルト４の縦裂を検出することができる。
【００８４】
また、センスコイル１２ｂに誘起される交流信号Ｖ２とバランス信号Ｖ３を混合することにより、これらの信号を相殺し、ループコイル６ａが切断されていない共振回路６がアンテナユニット１０ａ，１０ｂから所定距離内に存在するとき、即ち共振回路６がアンテナユニット１０ａ，１０ｂから所定距離内を通過するときにのみ、混合信号Ｖ４及び及び信号Ｖ５，Ｖ６，Ｖ７，Ｖ８のレベルが急激に増大するようにしているので、共振回路６の通過検出を行う検出部４０の回路等を容易に作成することができる。
【００８５】
さらに、バランス信号Ｖ３は、混合信号Ｖ４（Ｖ５）の位相及びレベルの絶対値に基づいて、同期整流回路４６によって自動的に生成されるので、外界の影響によってセンスコイル１２ｂに生じる誘導起電力（信号Ｖ２）の緩やかな変化が生じても、誤検出を生じることがない。
【００８６】
また、アンテナユニット１０ａ，１０ｂにおける発信コイル１２ａ及びセンスコイル１２ｂが、コンベアベルト４の幅方向に延ばして配置されているので、コンベアベルト４の横揺れが生じても、コンベアベルト４の縦裂を的確に検出することができる。
【００８７】
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。図１３は第２の実施形態におけるアンテナ部のコイル配置を示す図、図１４は第２の実施形態におけるアンテナユニットの電気系回路を示す構成図である。図において、前述した第１の実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。
【００８８】
また、第１の実施形態と第２の実施形態との相違点は、第１の実施形態においてセンスコイル１２ｂの誘導起電力Ｖ２の相殺をバランス信号Ｖ３によって行っていたことに代えて、第２の実施形態ではアンテナ部１２にリファレンスコイル１２ｃを付加し、リファレンスコイル１２ｃにバランス信号Ｖ３を供給することにより、電磁界を介してセンスコイル１２ｂの誘導起電力Ｖ２を相殺するようにしたことにある。
【００８９】
即ち、第２の実施形態においては、図１３に示すように、絶縁物筐体１１内には、発信コイル１２ａ、センスコイル１２ｂ及びリファレンスコイル１２ｃが収納されている。発信コイル１２ａ、センスコイル１２ｂ及びリファレンスコイル１２ｃのそれぞれは筐体１１にほぼ対応した形状、即ち長方形或いは楕円形状に形成され、センスコイル１２ｂは絶縁物筐体１１の幅方向中央に、コイル面がほぼ垂直になるように配置され、発信コイル１２ａはその中央部を絶縁物筐体１１の幅方向の中央に一致させてセンスコイル１２ｂの両側に広がりほぼ水平になるように配置され、さらにリファレンスコイル１２ｃは絶縁物筐体１１の幅方向の中央を境にした一端側にほぼ水平になるように配置されている。
【００９０】
アンプ部１４においては、図１４に示すように、検出部４０の混合回路４２が除去され、フィルタ４１から出力される信号Ｖ２（センスコイル１２ｂの誘導起電力）は直接ＡＧＣ回路４３に入力されている。また、自動バランス回路４７から出力されるバランス信号Ｖ３（交流信号）はリファレンスコイル１２ｃに供給されている。
【００９１】
ここで、リファレンスコイル１２ｃの巻回方向は、次のように設定されている。即ち、図１５に示すように、基準信号Ｖ１の供給によって発信コイル１２ａから発せられる磁界φ１の方向に対して、バランス信号Ｖ３の供給によってリファレンスコイル１２ｃから発せられる磁界φ２の方向が逆向きになるように設定されている。
【００９２】
これにより、センスコイル１２ｂの一方の側における磁界はφ１とφ２を合成したφ１’となり、他方の側の磁界はφ１となって、センスコイル１２ｂの両側における磁界のバランスが平衡状態とされるので、各コイルの配置のバランスが崩れても、センスコイル１２ｂにおいては、磁界φ１によって生じる誘導起電力と、磁界φ１’によって生じる誘導起電力とがほぼ相殺され、センスコイル１２ｂから出力される誘導起電力は、第１の実施形態における混合信号Ｖ４とほぼ同じになる。
【００９３】
従って、前述の構成よりなる第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９４】
尚、第２の実施形態における発信コイル１２ａ、センスコイル１２ｂ、リファレンスコイル１２ｃの配置及びこれらのコイルの巻回方向は一例でありこれに限定されることはない。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１によれば、ループコイルが切断されていない被検出体がアンテナ部から所定距離内に存在するとき、即ち該被検出体がアンテナ部から所定距離内を通過するときにのみ、該被検出体のループコイルと発信コイルとの間に相互誘導作用が生じて発信コイルから輻射されるエネルギーが被検出体に吸収され、センスコイルに誘起する交流信号のレベルが急激に低下するので、前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在する情報と前記センスコイルに誘起される交流信号のレベルとに基づいて、高感度に且つ安定性を保って前記被検出体のループコイルの切断、即ちコンベアベルトの縦裂を検出することができる。
【００９６】
また、請求項２によれば、上記の効果に加えて、センスコイルに誘起される交流信号とバランス信号を混合することにより、こららの信号を相殺し、ループコイルが切断されていない被検出体がアンテナ部から所定距離内に存在するとき、即ち該被検出体がアンテナ部から所定距離内を通過するときにのみ、前記混合信号のレベルが急激に増大するようにしているので、前記被検出体の通過を高感度に検出することができる。さらに、前記バランス信号は、混合信号の位相及びレベルの絶対値に基づいて、バランス信号生成手段によって自動的に生成されるので、センスコイルに生じる誘導起電力に、外界の影響による緩やかな変化が生じても、誤検出を生じることがない。
【００９７】
また、請求項３によれば、上記の効果に加えて、アンテナ部における発信コイル及びセンスコイルが、コンベアベルトの幅方向に延ばして配置されているので、コンベアベルトの横揺れが生じても、コンベアベルトの縦裂を的確に検出することができる。
【００９８】
また、請求項４によれば、ループコイルが切断されていない被検出体がアンテナ部から所定距離内に存在するとき、即ち該被検出体がアンテナ部から所定距離内を通過するときにのみ、該被検出体のループコイルと発信コイル或いはリファレンスコイルとの間に相互誘導作用が生じて発信コイル或いはリファレンスコイルから輻射されるエネルギーが被検出体に吸収され、センスコイルに誘起する交流信号のレベルが急激に増加するので、前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在する情報と前記センスコイルに誘起される交流信号のレベルとに基づいて、高感度に且つ安定性を保って前記被検出体のループコイルの切断、即ちコンベアベルトの縦裂を検出することができる。
【００９９】
また、請求項５によれば上記の効果に加えて、アンテナ部における発信コイル及びセンスコイルが、コンベアベルトの幅方向に延ばして配置されているので、コンベアベルトの横揺れが生じても、コンベアベルトの縦裂を的確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態コンベアベルトの縦裂検出装置を示す構成図
【図２】 従来例を示す構成図
【図３】 従来例におけるコンベアベルト内に埋設された被検出体を示す図
【図４】 従来例における検出部の配置を示す図
【図５】 従来例における検出部を示す構成図
【図６】 本発明の第１の実施形態におけるアンテナユニットを示す外観斜視図
【図７】 本発明の第１の実施形態におけるアンテナ部の構成を説明する図
【図８】 本発明の第１の実施形態におけるアンテナユニットの電気系回路を示す構成図
【図９】 本発明の第１の実施形態における同期検出回路の動作を説明する図
【図１０】 本発明の第１の実施形態における自動バランス回路の動作を説明する図
【図１１】 本発明の第１の実施形態における判定ユニットの電気系回路を示す構成図
【図１２】 本発明の第１の実施形態の動作を説明するタイミングチャート
【図１３】 本発明の第２の実施形態におけるアンテナ部の構成を説明する図
【図１４】 本発明の第２の実施形態におけるアンテナユニットの電気系回路を示す構成図
【図１５】 本発明の第２の実施形態のアンテナ部における磁界の方向を説明する図
【符号の説明】
１…コンベア装置、２…駆動プーリ、３…従動プーリ、４…コンベアベルト、５…電動機、６…共振回路、６ａ…コイル、６ｂ…コンデンサ、７…エンコーダ、９…ホッパ、１０（１０ａ，１０ｂ）…アンテナユニット、１１…絶縁筐体、１２…アンテナ部、１２ａ…発信コイル、１２ｂ…センスコイル、１２ｃ…リファレンスコイル、１３…金属筐体、１４…アンプ部、１５ａ，１５ｂ…固定用Ｌ字部材、２０…判定ユニット、２１，２２，２３…入出力部、２４，２５…演算処理部、２６，２７…警報発生部、２８…電源部、３０…発信部、３１…基準発振回路、３２…発振監視回路、３３…波形整形回路、３４…駆動アンプ、４０…検出部、４１…フィルタ回路、４２…混合回路、４３…自動利得制御（ＡＧＣ）回路、４４…ＡＧＣ制御回路、４５…入力アンプ、４６…同期整流回路、４７…自動バランス回路、４８…信号抽出回路、４９…コンパレータ、５０…入出力部、５１，５２…出力回路、５３…サージアブソーバ回路、５４…コネクタ、６０…電源部。
【発明の属する技術分野】
本発明は、使用中のコンベアベルトに生じた縦裂を検出するコンベアベルトの縦裂検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鉱石等の被運搬物を搬送する場合、大型のコンベアベルトが用いられている。このようなコンベアベルトで鉱石等を運搬する場合、コンベアベルトに鉱石を投入落下させた際、或いは搬送時に鉱石の突起などによってコンベアベルトに傷が付いたり縦裂が生じることが多々あった。
【０００３】
このようにコンベアベルトに縦裂を生じると、搬送作業に支障を生じるばかりか、多大な損害を被ることになる。
【０００４】
このため、コンベアベルトには縦裂を検出する縦裂検出装置が備えられている。このようなコンベアベルトの縦裂検出としては外装式、内装式等種々のものが知られている。
【０００５】
図２は、前述した内装式縦裂検出装置の一例を示す構成図である。図において、１はコンベア装置で、駆動プーリ２、従動プーリ３、これらの駆動プーリ２と従動プーリ３に架け渡されたコンベアベルト４、及び駆動プーリ２を回転させる電動機５から構成されている。
【０００６】
また、コンベアベルト４には、図３に示すように、その長手方向に所定の等間隔をあけて複数の被検出体が埋設されている。被検出体は、例えばコイル６ａとコンデンサ６ｂとからなる共振回路６から構成され、コイル６ａを形成する導電線の一部はコンベアベルト４の幅方向に延ばしてコンベアベルト４内に埋設されている。この共振回路６の共振周波数は、約６５０ＫＨｚに設定されている。
【０００７】
さらに、駆動プーリ２にはエンコーダ７が設けられており、このエンコーダ７からは所定の回転数ごとにパルス信号が出力される。また、このパルス信号の出力タイミングは、コンベアベルト４に埋設された共振回路６の移動に同期して設定されている。
【０００８】
一方、コンベアベルト４の下方には、３つの検出部８ａ乃至８ｃが固定して配設され、これらの検出部８ａ乃至８ｃは図４に示すようにコンベアベルト４の幅方向に少しずつずらして配置されている。
【０００９】
これらの検出部８ａ乃至８ｃにはそれぞれ、図５に示すようにアンテナコイル８１、発振回路８２、判定回路８３が備えられ、発振回路８２からはアンテナコイル８１に約６５０ＫＨｚの周波数を有する交流信号が供給されている。また、判定回路８３は、発振回路８２からアンテナコイル８１に供給される交流信号Ａと、エンコーダ７から出力されるタイミングパルス信号ＴＰとを入力し、これらの信号に基づいて共振回路６の異常の有無を判定し、異常があった際に異常信号Ｄを出力する。
【００１０】
前述の構成よりなるコンベアベルトの縦裂検出装置によれば、コンベアベルト４に縦裂が生じていないときは、各共振回路６は正常に動作し、検出部８ａ乃至８ｃ上に共振回路６が位置したときに、アンテナコイル８１と共振回路６が電磁結合する。これにより、アンテナコイル８１から放射されるエネルギーが共振回路６に吸収されるため、アンテナコイル８１に供給される交流信号のレベルが低下するので、共振回路６の正常が確認される。
【００１１】
また、落下物の突起等によって使用中のコンベアベルト４に縦裂が生じた場合には、コンベアベルト４内に埋設された共振回路６のコイル６ａを構成する導電線が切断され、共振回路６が動作しなくなるので、アンテナコイル８１から放射されるエネルギーが共振回路６に吸収されることがない。このため、アンテナコイル８１に供給される交流信号のレベルが低下しないので、共振回路６の異常が検出される。これによりコンベアベルトの縦裂が検出される。このようにコンベアベルト４の縦裂が検出されると、判定回路８３から電動機５に対して異常信号Ｄが出力され、電動機５が停止される。
【００１２】
さらに、コンベアベルト４が搬送中にその幅方向にずれることがあるが、前述したように複数の検出部８ａ乃至８ｃが配置されているので、共振回路６の状態を確実に検出することができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来のコンベアベルトの縦裂検出装置によれば、アンテナコイル８１から放射されるエネルギーが共振回路６に吸収され、アンテナコイル８１に供給される交流信号のレベルが低下したことを検出することにより、共振回路６の正常が確認されるため、感度が低いため、前記交流信号のレベル低下が不十分となって誤動作を生ずることが多々あり、安定性に欠けるという問題点があった。
【００１４】
本発明の目的は上記の問題点に鑑み、誤動作の発生を低減し安定した縦裂検出を行えるコンベアベルトの縦裂検出装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するために請求項１では、ベルトの幅方向に延びる導電線を含むループコイルを有する複数の被検出体が埋設されたコンベアベルトを備え、前記被検出体のループコイルが切断されたことによって前記コンベアベルトの縦裂を検出するコンベアベルトの縦裂検出装置において、相互誘導を生ずる所定の距離をおいて配置された発信コイルとセンスコイルとを有し、前記センスコイルはコイル巻回面が垂直となるように配置されると共に、前記発信コイルは前記センスコイルのコイル巻回面が該発信コイルのコイル中央部に位置し且つ該発信コイルのコイル巻回面が水平になるように配置され、前記コンベアベルトのベルト面に対向して設けられたアンテナ部と、所定の振幅を有する所定周波数の交流信号を基準信号として発振する発振手段と、前記発信コイルに対して前記基準信号に基づくドライブ信号を供給する駆動手段と、前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在する情報を得る存在検知手段と、前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在する情報と前記センスコイルに誘起される交流信号のレベルとに基づいて、前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在するときに前記センスコイルに誘起される交流信号のレベル変化が所定値以下のとき、前記被検出体のループコイルが切断されているとして検出する切断検出手段とを設けたコンベアベルトの縦裂検出装置を提案する。
【００１６】
該コンベアベルトの縦裂検出装置によれば、発振手段によって発信された基準信号は駆動手段によってドライブ信号とされて発信コイルに供給される。これにより、発信コイルからはドライブ信号に基づく磁束が発生し、該磁束はセンスコイルに交差して、センスコイルには相互誘導作用に基づく誘導起電力、即ち前記基準信号と同じ周波数の交流信号が発生する。
【００１７】
コンベアベルトに設けられた被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在しないとき若しくはアンテナ部から所定距離内に存在する被検出体のループコイルが切断されているときは、該被検出体によるアンテナ部への影響はほぼ皆無となり前記センスコイルには前記相互誘導作用に基づく交流信号が発生する。
【００１８】
また、前記ループコイルが切断されていない被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在するとき、即ち該被検出体がアンテナ部から所定距離内を通過するときには、該被検出体のループコイルと発信コイルとの間に相互誘導作用が生じて発信コイルから輻射されるエネルギーが被検出体に吸収され、前記センスコイルに誘起する交流信号のレベル（振幅）が急激に低下する。
【００１９】
従って、切断検出手段により、前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在する情報と前記センスコイルに誘起される交流信号のレベルとに基づいて、前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在するときに前記センスコイルに誘起される交流信号のレベル変化が所定値以下のとき、前記被検出体のループコイルが切断されているものとして検出される。
【００２０】
また、請求項２では、請求項１記載のコンベアベルトの縦裂検出装置において、前記切断検出手段は、前記センスコイルに誘起される交流信号とバランス信号を混合して出力する混合手段と、該混合手段によって混合された混合信号の信号レベルの絶対値を検出すると共に、該混合信号の位相を検出する位相検出手段と、該位相検出手段によって検出された位相と信号レベルの絶対値に基づいて、該位相とほぼ１８０度異なった位相を有すると共に、該絶対値とほぼ同じ信号レベルを有する信号を生成し、該信号を所定時間遅らせて前記バランス信号として出力するバランス信号生成手段と、前記位相検出手段によって検出された信号レベルの絶対値が所定の閾値以上のときに検出信号を出力する検出信号出力手段と、前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在し、且つ前記検出信号が出力されないときに、前記被検出体のループコイルが切断されていると判定する切断判定手段とを備えているコンベアベルトの縦裂検出装置を提案する。
【００２１】
該コンベアベルトの縦裂検出装置によれば、位相検出手段によって、混合信号の信号レベルの絶対値及び位相が検出され、該位相検出手段によって検出された位相と信号レベルの絶対値に基づいて、バランス信号生成手段により、該位相とほぼ１８０度異なった位相を有し、且つ該絶対値とほぼ同じ信号レベルを有する信号が生成され、該信号は所定時間遅らせてバランス信号として出力される。
【００２２】
該バランス信号は、混合手段によってセンスコイルに誘起される交流信号と混合されて、前記混合信号として出力される。これにより、前記センスコイルに誘起される交流信号のレベルに急激な変化が生じなければ、該交流信号に対するバランス信号による相殺作用によって、混合信号のレベル（振幅）は０レベルに近い値となる。
【００２３】
ここで、コンベアベルトに設けられた被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在しないとき若しくはアンテナ部から所定距離内に存在する被検出体のループコイルが切断されているときは、該被検出体によるアンテナ部への影響はほぼ皆無となるので、前記センスコイルには前記相互誘導作用に基づく交流信号が発生し、該交流信号のレベルに急激な変化は現れない。
【００２４】
また、前記ループコイルが切断されていない被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在するときには、該被検出体のループコイルと発信コイルとの間に相互誘導作用が生じて発信コイルから輻射されるエネルギーが被検出体に吸収され、前記センスコイルに誘起する交流信号のレベル（振幅）が急激に低下する。
【００２５】
センスコイルに誘起する交流信号のレベルが急激に低下すると、該交流信号に対する前記バランス信号の相殺作用が崩れて、前記混合信号のレベルが急激に増加する。
【００２６】
従って、ループコイルが切断されていない被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在するとき、即ち該被検出体がアンテナ部から所定距離内を通過するときに、前記位相検出手段によって検出された信号レベルの絶対値が閾値以上となり、検出信号出力手段によって検出信号が出力される。
【００２７】
これにより、存在検知手段による前記アンテナ部から所定距離内における前記被検出体の存在情報に基づいて、前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在し、且つ前記検出信号が出力されないときに、切断判定手段によって、前記被検出体のループコイルが切断されていると判定される。
【００２８】
また、請求項３では、請求項１又は２記載のコンベアベルトの縦裂検出装置において、前記発信コイル及びセンスコイルは、前記コンベアベルトの幅方向に延ばして配置されているコンベアベルトの縦裂検出装置を提案する。
【００２９】
該コンベアベルトの縦裂検出装置によれば、アンテナ部における発信コイル及びセンスコイルが、前記コンベアベルトの幅方向に延ばして配置されているため、コンベアベルトの横揺れが生じても、被検出体のループコイルと発信コイルとの間の相互誘導作用を得ることができる。
【００３０】
また、請求項４では、ベルトの幅方向に延びる導電線を含むループコイルを有する複数の被検出体が埋設されたコンベアベルトを備え、前記被検出体のループコイルが切断されたことによって前記コンベアベルトの縦裂を検出するコンベアベルトの縦裂検出装置において、相互誘導を生ずる所定の距離をおいて配置された発信コイルとリファレンスコイルとセンスコイルとを有し、前記センスコイルはコイル巻回面が垂直となるように配置されると共に、前記発信コイルは前記センスコイルのコイル巻回面が該発信コイルのコイル中央部に位置し且つ該発信コイルのコイル巻回面が水平になるように配置され、前記コンベアベルトのベルト面に対向して設けられたアンテナ部と、所定の振幅を有する所定周波数の交流信号を基準信号として発振する発振手段と、前記発信コイルに対して前記基準信号に基づくドライブ信号を常時供給する発信コイル駆動手段と、前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在しないときに、前記ドライブ信号により発信コイルから発生する磁束によって前記センスコイルに生じる相互誘導起電力をほぼ相殺する相互誘導起電力をセンスコイルに生じさせる磁束を発生するように、前記リファレンスコイルに前記基準信号に基づくリファレンス信号を常時供給するリファレンスコイル駆動手段と、前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在する情報を得る存在検知手段と、前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在する情報と前記センスコイルに誘起される交流信号のレベルとに基づいて、前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在し且つ前記センスコイルに誘起される交流信号のレベルが所定の閾値以下であるとき、前記被検出体のループコイルが切断されているとして検出する切断検出手段とを設けたコンベアベルトの縦裂検出装置を提案する。
【００３１】
該コンベアベルトの縦裂検出装置によれば、発振手段によって発信された基準信号は発信コイル駆動手段によってドライブ信号とされて発信コイルに供給される。さらに、リファレンスコイル駆動手段によって、前記基準信号に基づくリファレンス信号がリファレンスコイルに供給される。
【００３２】
これにより、発信コイルからはドライブ信号に基づく磁束が発生し、該磁束はセンスコイルに交差する。さらに、リファレンスコイルからはリファレンス信号に基づく磁束が発生し、該磁束はセンスコイルに交差する。
【００３３】
ここで、前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在しないときに、前記ドライブ信号によって発信コイルから発生する磁束によって前記センスコイルに生じる相互誘導起電力をほぼ相殺する相互誘導起電力をセンスコイルに生じさせる磁束を発生するように、前記リファレンスコイルに前記リファレンス信号が常時供給されているため、前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在しないとき、或いはアンテナ部から所定距離内に存在する被検出体のループコイルが切断されているときは、センスコイルに生じる誘導起電力のレベルは０レベルに近い値となる。
【００３４】
また、前記ループコイルが切断されていない被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在するとき、即ち該被検出体がアンテナ部から所定距離内を通過するときには、該被検出体のループコイルと発信コイル或いはリファレンスコイルとの間に相互誘導作用が生じて、発信コイル或いはリファレンスコイルから輻射されるエネルギーが被検出体に吸収され、前記センスコイルにおける誘導起電力の相殺のバランスが崩れ、センスコイルには誘起する誘導起電力のレベル（振幅）が急激に増加する。
【００３５】
従って、切断検出手段により、前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在する情報と前記センスコイルに誘起される交流信号のレベルとに基づいて、前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在するときに前記センスコイルに誘起される交流信号のレベル変化が所定値以下のとき、前記被検出体のループコイルが切断されているものとして検出される。
【００３６】
また、請求項５では、請求項４記載のコンベアベルトの縦裂検出装置において、前記発信コイルとリファレンスコイルとセンスコイルは、前記コンベアベルトの幅方向に延ばして配置されているコンベアベルトの縦裂検出装置を提案する。
【００３７】
該コンベアベルトの縦裂検出装置によれば、アンテナ部における発信コイル及びセンスコイルが、前記コンベアベルトの幅方向に延ばして配置されているため、コンベアベルトの横揺れが生じても、被検出体のループコイルと発信コイル及びリファレンスコイルとの間の相互誘導作用を得ることができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。図１は、本発明の第１の実施形態のコンベアベルトの縦裂検出装置を示す構成図である。図において、前述した従来例と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、第１の実施形態と従来例との相違点は、従来例における検出部８ａ乃至８ｃに代えてアンテナユニット１０（１０ａ，１０ｂ）を設けると共に、判定ユニット２０をコンベア装置１から所定距離だけ離して配置したことにある。
【００３９】
即ち、アンテナユニット１０（１０ａ，１０ｂ）は、例えばコンベアベルト４の始端部上に設けられたホッパ９の直後にコンベアベルト４の下部に所定距離離して配設され、２つのアンテナユニット１０ａ，１０ｂはコンベアベルト４の長手方向に並設されている。故障に備えて２つのアンテナユニット１０ａ，１０ｂを並設させたが１つのみを配設しても良い。
【００４０】
また、アンテナユニット１０ａ，１０ｂのそれぞれは、例えば図６に示すように、幅２３ｃｍ、長さ４４ｃｍ、高さ２２ｃｍ程度の大きさをなし、その上段部には屋根型形状の絶縁物筐体１１内にアンテナ部１２を備え、下段部には直方体形状の金属筐体１３内にアンプ部１４が設けられている。さらに、金属筐体１３の両側には、アンテナユニット１０を固定設置するための固定用Ｌ字部材１５ａ，１５ｂが設けられている。
【００４１】
アンテナユニット１０の上段部を屋根型形状とすることにより、コンベアベルト４からの落下物の堆積を防止し、常に正常なベルト縦裂検出を行えるようにしている。
【００４２】
この絶縁物筐体１１内には、図７に示すように発信コイル１２ａ及びセンスコイル１２ｂが収納されている。発信コイル１２ａ及びセンスコイル１２ｂのそれぞれは筐体１１にほぼ対応した形状、即ち長方形或いは楕円形状に形成され、センスコイル１２ｂは絶縁物筐体１１の幅方向中央に、コイル面がほぼ垂直になるように配置され、発信コイル１２ａはその中央部を絶縁物筐体１１の幅方向の中央に一致させてセンスコイル１２ｂの両側に広がりほぼ水平になるように配置されている。
【００４３】
アンテナユニット１０を設置する際、コンベアベルト４の幅方向にユニットが延びるように、また、発信コイル１２ａのコイル面が共振回路６のコイル６ａのコイル面に平行になるように配置することが好ましい。これにより、コンベアベルト４の横揺れが生じても正常な検出動作を行えると共に、検出感度をさらに高めることができる。
【００４４】
アンプ部１４は、図８に示すように、発信部３０、検出部４０、入出力部５０、及び電源回路６０から構成されている。
【００４５】
発信部３０は、基準発振回路３１、発信監視回路３２、波形整形回路３３、及び駆動アンプ３４からなり、基準発振回路３１は約６５０ＫＨｚの交流信号Ｖ１を基準信号として発生させる。
【００４６】
発信監視回路３２は、基準発振回路３１から正常に交流信号Ｖ１が発生されているか否かを監視し、交流信号Ｖ１の発生が停止している間に異常信号ＡＬを出力し続ける。例えば、発信監視回路３２は、コンパレータ及び自走カウンタ回路等から構成され、コンパレータによって交流信号Ｖ１が所定の閾値をクロスしたときにパルス信号を出力し、このパルス信号によって自走カウンタ回路をクリアする。また、自走カウンタ回路は交流信号Ｖ１の周期でクリアされないときにフルカウントで停止して異常信号ＡＬを出し続ける。
【００４７】
波形整形回路３３は、交流信号Ｖ１のノイズ成分を除去して駆動アンプ３４に出力する。
【００４８】
駆動アンプ３４は、波形整形回路３３によってノイズ成分が除去された交流信号Ｖ１を増幅して発信コイル１２ａに供給する。
【００４９】
検出部４０は、フィルタ回路４１、混合回路４２、自動利得制御（以下、ＡＧＣと称する）回路４３、ＡＧＣ制御回路４４、入力アンプ４５、同期整流回路４６、自動バランス回路４７、信号抽出回路４８、及びコンパレータ４９から構成されている。
【００５０】
フィルタ回路４１は、センスコイル１２ｂに誘起した誘導起電力のうちの約６５０ＫＨｚを中心とする所定帯域内の周波数の交流信号Ｖ２を通過させる。
【００５１】
混合回路４２は、フィルタ回路４１から出力される交流信号Ｖ２と自動バランス回路４７から出力される交流信号Ｖ３とを混合して、信号Ｖ４として出力する。
【００５２】
ＡＧＣ回路４３は、信号Ｖ４を入力し、ＡＧＣ制御回路４４から入力する制御信号に基づいて、信号Ｖ４の信号レベルが変化しても検出に適正な信号Ｖ５を出力するように、増幅率を自動制御しながら信号Ｖ４を増幅して信号Ｖ５を出力する。
【００５３】
ＡＧＣ制御回路４４は、入力アンプ４５の出力信号Ｖ５と信号抽出回路４８の出力信号Ｖ８を入力し、これらの信号のレベルが適正なものになるようにＡＧＣ回路４３を制御する制御信号ＣＳをＡＧＣ回路４３に出力する。
【００５４】
入力アンプ４５は、ＡＧＣ回路４３の出力信号Ｖ５を増幅した信号Ｖ６を出力する。
【００５５】
同期整流回路４６は、図９に示すように、信号Ｖ６（交流信号）の絶対値Ｖi と、交流信号Ｖ１の位相を基準とした信号Ｖ６の位相θを検出すると共に、交流信号Ｖ１のベクトルをＸ軸に対応させたときの交流信号Ｖ６のＸ成分及びＹ成分を求めて、これらを自動バランス回路４７に出力する。ここで、交流信号Ｖ６のＸ成分及びＹ成分は、次の（１）（２）式によって表され、式中のＫは定数である。
Ｘ＝Ｋ（Ｖi）COSθ …（１）
Ｙ＝Ｋ（Ｖi）SINθ …（２）
さらに、同期整流回路４６は、入力信号Ｖ６を信号Ｖ７として出力する。
【００５６】
自動バランス回路４７は、図１０に示すように、同期整流回路４６から入力したＸ成分及びＹ成分並びに基準発振回路３１から入力した基準信号Ｖ１に基づいて、フィルタ４１の出力信号Ｖ２をほぼ相殺する信号Ｖ３を生成して出力する。信号Ｖ３を生成する際に、自動バランス回路４７は、同期整流回路４６から入力したＸ成分及びＹ成分、即ち前記（１）（２）式で表されるＸ，Ｙ成分のそれぞれを、次の（３）（４）式に示すように積分する。これにより、信号Ｖ６の位相と１８０度異なった位相をもつ信号Ｖo を生成し、これを信号Ｖ３とする。
Ｘ’＝−Ｋ’∫Ｘdt …（３）
Ｙ’＝−Ｋ’∫Ｙdt …（４）
ここで、Ｋ’は定数である。また、積分における時定数を変化させることにより、信号Ｖ３を遅延させることができ、ここでは信号Ｖ３に１／１０周期程の遅延を与えている。
【００５７】
信号抽出回路４８は、信号Ｖ７を入力し、信号Ｖ７を全波整流し、その絶対値Ｖi を表す信号Ｖ８を出力する。
【００５８】
コンパレータ４９は、信号Ｖ８を入力し、信号Ｖ８のレベル（絶対値Ｖi ）と予め設定されている閾値とを比較し、信号Ｖ８のレベルが閾値を越えたときにパルス信号Ｖ９（検出信号）を出力する。
【００５９】
入出力部５０は、出力回路５１，５２、複数のサージアブソーバからなるサージアブソーバ回路５３、及び入出力コネクタ５４から構成されている。
【００６０】
出力回路５１は、例えばフォトカプラ及びトランジスタ等から構成され、入力したパルス信号Ｖ９を、信号Ｖ９とは絶縁されたオープンコレクタの検出信号ＰＬとして、サージアブソーバ回路５３及びコネクタ５４を介して判定ユニット２０に出力する。
【００６１】
出力回路５２は、出力回路５１と同様に、例えばフォトカプラ及びトランジスタ等から構成され、入力した異常信号ＡＬを。信号ＡＬとは絶縁されたオープンコレクタの異常信号ＡＴとして、サージアブソーバ回路５３及びコネクタ５４を介して判定ユニット２０に出力する。
【００６２】
電源回路６０は、判定ユニット２０から送電されたＤＣ電源をコネクタ５４及びサージアブソーバ回路５３を介して入力し、発信部３０、検出部４０、入出力部５０の各構成回路に供給する。
【００６３】
判定ユニット２０は、図１１に示すように、入出力部２１，２２，２３、ＣＰＵからなる演算処理部２４，２５、警報発生部２６，２７、及び電源部２８から構成されている。
【００６４】
入出力部２１は、コネクタ211 、複数のサージアブソーバからなるサージアブソーバ回路212 、入力回路213,214 から構成されている。入力回路213 は、例えばフォトカプラ等から構成され、一方のアンテナユニット１０ａから出力された検出信号ＰＬをコネクタ211 及びサージアブソーバ回路212 を介して入力し、信号ＰＬとは電気的に絶縁された信号ＰＬ１として演算処理部２４に出力する。
【００６５】
入力回路214 は、入力回路213 と同様に、例えばフォトカプラ等から構成され、一方のアンテナユニット１０ａから出力された異常信号ＡＴをコネクタ211 及びサージアブソーバ回路212 を介して入力し、信号ＡＴとは電気的に絶縁された信号ＡＴ１として演算処理部２４に出力する。
【００６６】
入力回路223 は、例えばフォトカプラ等から構成され、他方のアンテナユニット１０ｂから出力された検出信号ＰＬをコネクタ221 及びサージアブソーバ回路222 を介して入力し、信号ＰＬとは電気的に絶縁された信号ＰＬ２として演算処理部２５に出力する。
【００６７】
入力回路224 は、入力回路223 と同様に、例えばフォトカプラ等から構成され、他方のアンテナユニット１０ｂから出力された異常信号ＡＴをコネクタ221 及びサージアブソーバ回路222 を介して入力し、信号ＡＴとは電気的に絶縁された信号ＡＴ２として演算処理部２５に出力する。
【００６８】
入出力部２３は、コネクタ231 、サージアブソーバ232 、入力回路233 から構成され、入力回路233 は、駆動プーリ２に設けられたエンコーダ７から出力されるパルス信号Ｐを、この信号Ｐとは電気的に絶縁された信号Ｐ’として演算処理部２４，２５に出力する。
【００６９】
演算処理部２４は、予め設定されたプログラムに従って動作する周知のＣＰＵから構成され、入出力部２１から信号ＰＬ１と信号ＡＴ１を入力すると共に、入出力部２３からパルス信号Ｐ’を入力し、パルス信号Ｐ’の入力タイミングに同期して信号ＰＬ１（パルス信号）が入力しなかったときに、コンベアベルト４に縦裂が生じてコンベアベルト４内に埋設された共振回路６のコイル６ａを構成する導電線が切断されたものとして、警報発生部２６を駆動して警報を発生する。さらに、演算処理部２４は、異常信号ＡＴ１が入力されたときに、アンテナユニット１０ａの基準発振回路３１の発振が停止したものとして、警報発生部２６を駆動して警報を発生する。
【００７０】
演算処理部２５は、予め設定されたプログラムに従って動作する周知のＣＰＵから構成され、入出力部２２から信号ＰＬ２と信号ＡＴ２を入力すると共に、入出力部２３からパルス信号Ｐ’を入力し、パルス信号Ｐ’の入力タイミングに同期して信号ＰＬ２（パルス信号）が入力しなかったときに、コンベアベルト４に縦裂が生じてコンベアベルト４内に埋設された共振回路６のコイル６ａを構成する導電線が切断されたものとして、警報発生部２７を駆動して警報を発生する。さらに、演算処理部２５は、異常信号ＡＴ２が入力されたときに、アンテナユニット１０ｂの基準発振回路３１の発振が停止したものとして、警報発生部２７を駆動して警報を発生する。
【００７１】
警報発生部２６，２７のそれぞれは、ブザー及び複数の異なる色のランプを備え、演算処理部２４，２５から入力した駆動信号によってブザーを鳴動させるとと共に、警報の種類、即ちコンベアベルトに縦裂が生じたときの警報か、或いはアンテナユニット１０の基準発振回路３１が停止したときの警報かによって異なる色のランプを点灯する。
【００７２】
電源部２８は、入出力部２１，２２，２３を構成する各回路及び演算処理部２４，２５並びに警報発生部２６，２７に電源を供給すると共に、入出力部２１，２２を介してアンテナユニット１０ａ，１０ｂのそれぞれに対してＤＣ電源を供給する。
【００７３】
次に、前述の構成よりなる第１の実施形態の動作を図１２に示すタイミングチャートに基づいて説明する。アンテナユニット１０ａ，１０ｂでは、常に発振部３０から発信コイル１２ａに交流信号が供給されており、これにより発信コイル１２ａの周囲には電磁界が発生している。この電磁界はセンスコイル１２ｂに交差し、センスコイル１２ｂには相互誘導作用によって基準信号Ｖ１と同等のレベル及び周期をもった交流信号Ｖ２が発生する。
【００７４】
また、同期整流回路４６によって、信号Ｖ５（混合信号）の信号レベルの絶対値及び位相が検出され、この位相と信号レベルの絶対値に基づいて、自動バランス回路４７により、この位相とほぼ１８０度異なった位相を有し、且つこの絶対値とほぼ同じ信号レベルを有する信号Ｖ３が生成され、この信号Ｖ３は所定時間遅延されて出力される。
【００７５】
信号Ｖ３は、混合回路４２によってセンスコイル１２ｂに誘起される交流信号Ｖ２と混合されて混合信号Ｖ４として出力される。これにより、センスコイル１２ｂに誘起される交流信号Ｖ２のレベルに急激な変化が生じなければ、交流信号Ｖ２に対するバランス信号Ｖ３による相殺作用によって、混合信号Ｖ４のレベル（振幅）は０レベルに近い値となる。
【００７６】
一方、コンベア装置１が動作していると、正常時においては、エンコーダから出力されるタイミングパルス信号Ｐに同期して、このタイミングでアンテナユニット１０ａ，１０ｂの上部をコンベアベルト４内に埋設された共振回路６が通過する。
【００７７】
ここで、コンベアベルト４に設けられた共振回路６がアンテナユニット１０ａ，１０ｂから所定距離内に存在しないとき、若しくはアンテナユニット１０ａ，１０ｂから所定距離内に存在する共振回路６のループコイル６ａがコンベアベルト４の縦裂によって切断されているときは、共振回路６による発信コイル１２ａとセンスコイル１２ｂとの間の電磁結合への影響はほぼ皆無となるので、図１２の（ａ）に示すように、センスコイル１２ｂには発信コイル１２ａとの相互誘導作用に基づく交流信号Ｖ２が発生し、交流信号Ｖ２のレベルに急激な変化は現れないため、混合信号Ｖ４はほぼ０レベルに近い状態となっている。
【００７８】
また、ループコイル６ａが切断されていない共振回路６がアンテナユニット１０ａ，１０ｂから所定距離内に存在するとき、即ち共振回路６がアンテナユニット１０ａ，１０ｂの上部を通過するときには、図１２の（ｂ）に示すように、共振回路６のループコイル６ａと発信コイル１２ａとの間に相互誘導作用が生じて発信コイル１２ａから輻射されるエネルギーが共振回路６に吸収され、センスコイル１２ｂに誘起する交流信号Ｖ２のレベル（振幅）が急激に低下する。
【００７９】
センスコイル１２ｂに誘起する交流信号Ｖ２のレベルが急激に低下すると、交流信号Ｖ２に対するバランス信号Ｖ３の相殺作用が崩れて、混合信号Ｖ４のレベルが急激に増加する。
【００８０】
従って、ループコイル６ａが切断されていない共振回路６がアンテナユニット１０ａ，１０ｂから所定距離内に存在するとき、即ち共振回路６がアンテナユニット１０ａ，１０ｂから所定距離内を通過するときに、同期整流回路４６によって検出された信号レベルの絶対値Ｖi （信号Ｖ７、Ｖ８の絶対値）がコンパレータ４９の閾値以上となり、パルス信号Ｖ９（検出信号ＰＬ）が出力される。
【００８１】
これにより、判定ユニット２０では、タイミングパルスＰ（Ｐ’）に基づいて、共振回路６がアンテナユニット１０ａ，１０ｂから所定距離内に存在し、且つ検出信号ＰＬ１、ＰＬ２が出力されないときに、共振回路６のループコイル６ａが切断されていると判定して、即ちコンベアベルト４に縦裂が生じたと判定して警報を発生する。
【００８２】
また、アンテナユニット１０ａ，１０ｂにおいて、基準発振回路３１の発振が停止したときには、異常信号ＡＴが出力され、判定ユニット２０によって警報が発生される。
【００８３】
従って、共振回路６がアンテナユニット１０ａ，１０ｂから所定距離内に存在していることを表すタイミングパルスＰとセンスコイル１２ｂに誘起される交流信号Ｖ２のレベルとに基づいて、高感度に且つ安定性を保って共振回路６のループコイル６ａの切断、即ちコンベアベルト４の縦裂を検出することができる。
【００８４】
また、センスコイル１２ｂに誘起される交流信号Ｖ２とバランス信号Ｖ３を混合することにより、これらの信号を相殺し、ループコイル６ａが切断されていない共振回路６がアンテナユニット１０ａ，１０ｂから所定距離内に存在するとき、即ち共振回路６がアンテナユニット１０ａ，１０ｂから所定距離内を通過するときにのみ、混合信号Ｖ４及び及び信号Ｖ５，Ｖ６，Ｖ７，Ｖ８のレベルが急激に増大するようにしているので、共振回路６の通過検出を行う検出部４０の回路等を容易に作成することができる。
【００８５】
さらに、バランス信号Ｖ３は、混合信号Ｖ４（Ｖ５）の位相及びレベルの絶対値に基づいて、同期整流回路４６によって自動的に生成されるので、外界の影響によってセンスコイル１２ｂに生じる誘導起電力（信号Ｖ２）の緩やかな変化が生じても、誤検出を生じることがない。
【００８６】
また、アンテナユニット１０ａ，１０ｂにおける発信コイル１２ａ及びセンスコイル１２ｂが、コンベアベルト４の幅方向に延ばして配置されているので、コンベアベルト４の横揺れが生じても、コンベアベルト４の縦裂を的確に検出することができる。
【００８７】
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。図１３は第２の実施形態におけるアンテナ部のコイル配置を示す図、図１４は第２の実施形態におけるアンテナユニットの電気系回路を示す構成図である。図において、前述した第１の実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。
【００８８】
また、第１の実施形態と第２の実施形態との相違点は、第１の実施形態においてセンスコイル１２ｂの誘導起電力Ｖ２の相殺をバランス信号Ｖ３によって行っていたことに代えて、第２の実施形態ではアンテナ部１２にリファレンスコイル１２ｃを付加し、リファレンスコイル１２ｃにバランス信号Ｖ３を供給することにより、電磁界を介してセンスコイル１２ｂの誘導起電力Ｖ２を相殺するようにしたことにある。
【００８９】
即ち、第２の実施形態においては、図１３に示すように、絶縁物筐体１１内には、発信コイル１２ａ、センスコイル１２ｂ及びリファレンスコイル１２ｃが収納されている。発信コイル１２ａ、センスコイル１２ｂ及びリファレンスコイル１２ｃのそれぞれは筐体１１にほぼ対応した形状、即ち長方形或いは楕円形状に形成され、センスコイル１２ｂは絶縁物筐体１１の幅方向中央に、コイル面がほぼ垂直になるように配置され、発信コイル１２ａはその中央部を絶縁物筐体１１の幅方向の中央に一致させてセンスコイル１２ｂの両側に広がりほぼ水平になるように配置され、さらにリファレンスコイル１２ｃは絶縁物筐体１１の幅方向の中央を境にした一端側にほぼ水平になるように配置されている。
【００９０】
アンプ部１４においては、図１４に示すように、検出部４０の混合回路４２が除去され、フィルタ４１から出力される信号Ｖ２（センスコイル１２ｂの誘導起電力）は直接ＡＧＣ回路４３に入力されている。また、自動バランス回路４７から出力されるバランス信号Ｖ３（交流信号）はリファレンスコイル１２ｃに供給されている。
【００９１】
ここで、リファレンスコイル１２ｃの巻回方向は、次のように設定されている。即ち、図１５に示すように、基準信号Ｖ１の供給によって発信コイル１２ａから発せられる磁界φ１の方向に対して、バランス信号Ｖ３の供給によってリファレンスコイル１２ｃから発せられる磁界φ２の方向が逆向きになるように設定されている。
【００９２】
これにより、センスコイル１２ｂの一方の側における磁界はφ１とφ２を合成したφ１’となり、他方の側の磁界はφ１となって、センスコイル１２ｂの両側における磁界のバランスが平衡状態とされるので、各コイルの配置のバランスが崩れても、センスコイル１２ｂにおいては、磁界φ１によって生じる誘導起電力と、磁界φ１’によって生じる誘導起電力とがほぼ相殺され、センスコイル１２ｂから出力される誘導起電力は、第１の実施形態における混合信号Ｖ４とほぼ同じになる。
【００９３】
従って、前述の構成よりなる第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９４】
尚、第２の実施形態における発信コイル１２ａ、センスコイル１２ｂ、リファレンスコイル１２ｃの配置及びこれらのコイルの巻回方向は一例でありこれに限定されることはない。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１によれば、ループコイルが切断されていない被検出体がアンテナ部から所定距離内に存在するとき、即ち該被検出体がアンテナ部から所定距離内を通過するときにのみ、該被検出体のループコイルと発信コイルとの間に相互誘導作用が生じて発信コイルから輻射されるエネルギーが被検出体に吸収され、センスコイルに誘起する交流信号のレベルが急激に低下するので、前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在する情報と前記センスコイルに誘起される交流信号のレベルとに基づいて、高感度に且つ安定性を保って前記被検出体のループコイルの切断、即ちコンベアベルトの縦裂を検出することができる。
【００９６】
また、請求項２によれば、上記の効果に加えて、センスコイルに誘起される交流信号とバランス信号を混合することにより、こららの信号を相殺し、ループコイルが切断されていない被検出体がアンテナ部から所定距離内に存在するとき、即ち該被検出体がアンテナ部から所定距離内を通過するときにのみ、前記混合信号のレベルが急激に増大するようにしているので、前記被検出体の通過を高感度に検出することができる。さらに、前記バランス信号は、混合信号の位相及びレベルの絶対値に基づいて、バランス信号生成手段によって自動的に生成されるので、センスコイルに生じる誘導起電力に、外界の影響による緩やかな変化が生じても、誤検出を生じることがない。
【００９７】
また、請求項３によれば、上記の効果に加えて、アンテナ部における発信コイル及びセンスコイルが、コンベアベルトの幅方向に延ばして配置されているので、コンベアベルトの横揺れが生じても、コンベアベルトの縦裂を的確に検出することができる。
【００９８】
また、請求項４によれば、ループコイルが切断されていない被検出体がアンテナ部から所定距離内に存在するとき、即ち該被検出体がアンテナ部から所定距離内を通過するときにのみ、該被検出体のループコイルと発信コイル或いはリファレンスコイルとの間に相互誘導作用が生じて発信コイル或いはリファレンスコイルから輻射されるエネルギーが被検出体に吸収され、センスコイルに誘起する交流信号のレベルが急激に増加するので、前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在する情報と前記センスコイルに誘起される交流信号のレベルとに基づいて、高感度に且つ安定性を保って前記被検出体のループコイルの切断、即ちコンベアベルトの縦裂を検出することができる。
【００９９】
また、請求項５によれば上記の効果に加えて、アンテナ部における発信コイル及びセンスコイルが、コンベアベルトの幅方向に延ばして配置されているので、コンベアベルトの横揺れが生じても、コンベアベルトの縦裂を的確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態コンベアベルトの縦裂検出装置を示す構成図
【図２】 従来例を示す構成図
【図３】 従来例におけるコンベアベルト内に埋設された被検出体を示す図
【図４】 従来例における検出部の配置を示す図
【図５】 従来例における検出部を示す構成図
【図６】 本発明の第１の実施形態におけるアンテナユニットを示す外観斜視図
【図７】 本発明の第１の実施形態におけるアンテナ部の構成を説明する図
【図８】 本発明の第１の実施形態におけるアンテナユニットの電気系回路を示す構成図
【図９】 本発明の第１の実施形態における同期検出回路の動作を説明する図
【図１０】 本発明の第１の実施形態における自動バランス回路の動作を説明する図
【図１１】 本発明の第１の実施形態における判定ユニットの電気系回路を示す構成図
【図１２】 本発明の第１の実施形態の動作を説明するタイミングチャート
【図１３】 本発明の第２の実施形態におけるアンテナ部の構成を説明する図
【図１４】 本発明の第２の実施形態におけるアンテナユニットの電気系回路を示す構成図
【図１５】 本発明の第２の実施形態のアンテナ部における磁界の方向を説明する図
【符号の説明】
１…コンベア装置、２…駆動プーリ、３…従動プーリ、４…コンベアベルト、５…電動機、６…共振回路、６ａ…コイル、６ｂ…コンデンサ、７…エンコーダ、９…ホッパ、１０（１０ａ，１０ｂ）…アンテナユニット、１１…絶縁筐体、１２…アンテナ部、１２ａ…発信コイル、１２ｂ…センスコイル、１２ｃ…リファレンスコイル、１３…金属筐体、１４…アンプ部、１５ａ，１５ｂ…固定用Ｌ字部材、２０…判定ユニット、２１，２２，２３…入出力部、２４，２５…演算処理部、２６，２７…警報発生部、２８…電源部、３０…発信部、３１…基準発振回路、３２…発振監視回路、３３…波形整形回路、３４…駆動アンプ、４０…検出部、４１…フィルタ回路、４２…混合回路、４３…自動利得制御（ＡＧＣ）回路、４４…ＡＧＣ制御回路、４５…入力アンプ、４６…同期整流回路、４７…自動バランス回路、４８…信号抽出回路、４９…コンパレータ、５０…入出力部、５１，５２…出力回路、５３…サージアブソーバ回路、５４…コネクタ、６０…電源部。
Claims (5)
- ベルトの幅方向に延びる導電線を含むループコイルを有する複数の被検出体が埋設されたコンベアベルトを備え、前記被検出体のループコイルが切断されたことによって前記コンベアベルトの縦裂を検出するコンベアベルトの縦裂検出装置において、
相互誘導を生ずる所定の距離をおいて配置された発信コイルとセンスコイルとを有し、前記センスコイルはコイル巻回面が垂直となるように配置されると共に、前記発信コイルは前記センスコイルのコイル巻回面が該発信コイルのコイル中央部に位置し且つ該発信コイルのコイル巻回面が水平になるように配置され、前記コンベアベルトのベルト面に対向して設けられたアンテナ部と、
所定の振幅を有する所定周波数の交流信号を基準信号として発振する発振手段と、
前記発信コイルに対して前記基準信号に基づくドライブ信号を供給する駆動手段と、
前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在する情報を得る存在検知手段と、
前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在する情報と前記センスコイルに誘起される交流信号のレベルとに基づいて、前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在するときに前記センスコイルに誘起される交流信号のレベル変化が所定値以下のとき、前記被検出体のループコイルが切断されているとして検出する切断検出手段とを設けた
ことを特徴とするコンベアベルトの縦裂検出装置。 - 前記切断検出手段は、
前記センスコイルに誘起される交流信号とバランス信号を混合して出力する混合手段と、
該混合手段によって混合された混合信号の信号レベルの絶対値を検出すると共に、該混合信号の位相を検出する位相検出手段と、
該位相検出手段によって検出された位相と信号レベルの絶対値に基づいて、該位相とほぼ１８０度異なった位相を有すると共に、該絶対値とほぼ同じ信号レベルを有する信号を生成し、該信号を所定時間遅らせて前記バランス信号として出力するバランス信号生成手段と、
前記位相検出手段によって検出された信号レベルの絶対値が所定の閾値以上のときに検出信号を出力する検出信号出力手段と、
前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在し、且つ前記検出信号が出力されないときに、前記被検出体のループコイルが切断されていると判定する切断判定手段とを備えている
ことを特徴とする請求項１記載のコンベアベルトの縦裂検出装置。 - 前記発信コイル及びセンスコイルは、前記コンベアベルトの幅方向に延ばして配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載のコンベアベルトの縦裂検出装置。
- ベルトの幅方向に延びる導電線を含むループコイルを有する複数の被検出体が埋設されたコンベアベルトを備え、前記被検出体のループコイルが切断されたことによって前記コンベアベルトの縦裂を検出するコンベアベルトの縦裂検出装置において、
相互誘導を生ずる所定の距離をおいて配置された発信コイルとリファレンスコイルとセンスコイルとを有し、前記センスコイルはコイル巻回面が垂直となるように配置されると共に、前記発信コイルは前記センスコイルのコイル巻回面が該発信コイルのコイル中央部に位置し且つ該発信コイルのコイル巻回面が水平になるように配置され、前記コンベアベルトのベルト面に対向して設けられたアンテナ部と、
所定の振幅を有する所定周波数の交流信号を基準信号として発振する発振手段と、
前記発信コイルに対して前記基準信号に基づくドライブ信号を常時供給する発信コイル駆動手段と、
前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在しないときに、前記ドライブ信号により発信コイルから発生する磁束によって前記センスコイルに生じる相互誘導起電力をほぼ相殺する相互誘導起電力をセンスコイルに生じさせる磁束を発生するように、前記リファレンスコイルに前記基準信号に基づくリファレンス信号を常時供給するリファレンスコイル駆動手段と、
前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在する情報を得る存在検知手段と、
前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在する情報と前記センスコイルに誘起される交流信号のレベルとに基づいて、前記被検出体が前記アンテナ部から所定距離内に存在し且つ前記センスコイルに誘起される交流信号のレベルが所定の閾値以下であるとき、前記被検出体のループコイルが切断されているとして検出する切断検出手段とを設けた
ことを特徴とするコンベアベルトの縦裂検出装置。 - 前記発信コイルとリファレンスコイルとセンスコイルは、前記コンベアベルトの幅方向に延ばして配置されていることを特徴とする請求項４記載のコンベアベルトの縦裂検出装置。
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